Ученые проследили путь радиоактивного цезия в экосистеме Фукусимы

Спустя десятилетие после аварии на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году исследователи из Национального института исследований окружающей среды Японии систематизировали сложную динамику перемещения радиоактивного цезия в лесных и ручьевых экосистемах. Понимание путей миграции радионуклида в окружающей среде может помочь смягчить последствия загрязнения и разработать стратегии сдерживания.

Основная часть загрязненной территории после аварии — это густые незаселенные леса, где удаление поверхностных слоев почвы, применявшееся в населенных пунктах, нецелесообразно. Поэтому ключевой задачей стало предотвращение переноса радиоактивных загрязнителей, таких как цезий-137, из лесов вниз по течению в районы жизнедеятельности человека. Для этого необходимо понять динамику его потока через лесные и ручьевые экосистемы.

Ученые проанализировали обширный массив исследований и выявили, что радиоцезий в основном накапливается в органическом слое лесных почв и в зонах застойной воды в ручьях, что делает их основными источниками загрязнения для живых организмов. После аварии радионуклид осел на лесном пологе и почве, а затем с дождем и опавшей листвой попал в верхние слои грунта. Биологическая активность детритофагов обеспечила его циркуляцию в почве и включение в растения и грибы, позволив ему войти в пищевую сеть. Химическое сходство цезия с калием способствует его поглощению живыми организмами, а внесение в загрязненные районы избытка калия подавляет этот процесс.

В водотоки цезий попадает с поверхностным стоком и листовым опадом. Большая его часть связывается глинистыми минералами на дне, но некоторая доля растворяется. Радиоцезий также накапливается в верховьях рек, заводях и других зонах со стоячей водой. Хотя сооружения вроде плотин водохранилищ могут эффективно улавливать радионуклид, постепенное выщелачивание из донных отложений приводит к повторному загрязнению ниже по течению.

Сложная сеть переноса радиоцезия трудно прослеживается, что делает невозможной разработку единого решения проблемы. Исследователи рекомендуют междисциплинарные исследования для полного понимания путей миграции радионуклида. «Этот обзор может служить базой для разработки будущих стратегий управления загрязнением. Запутанные пути миграции цезия, задокументированные здесь, также могут указывать на трудности создания успешных стратегий после нежелательных ядерных аварий», — поясняет руководитель исследования доктор Масару Сакаи. Результаты работы были опубликованы 1 ноября 2021 года в журнале Environmental Pollution.